Исполнительный механизм системы автоматического управления горных машин

(9) (11) А З(511 Р 16 К 31/02, Е 21 С 35/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф ЩОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОБУСНОМУ СВИДЕТВЪСТВУ(7 1) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш"(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 449199, кл. Г 16 К 31/40, 1971,2. Руководство по эксплуатации 1 РП 2.000 РЭ, лист, 3 (прототип). водным электромагнитами, одни выводы которых объединены между собой, а другие соединены с первым и вторым выходами блока искрозащиты, соот- ветствуецие входы которого через развязывающие элементы подключены к вводным клеммам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения сро. ка службы исполнительного механизма за счет обеспечения определенного времени включения и отключения, он дополнительно снабжен стабилизатором напряжения и блоком ИЛИ, при этом стабилизатор напряжения включен между третьим выходом блока искрозащиты (54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ и объединенньвв между собой обмотка-СИСТЕЯЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ мн электромагнитов, входы блока ИЛИ ГОРНЫХ МАИИН, содержащий распредели- подключены к вводным клеммам, а вытельный элемент с блоком установки ход - к управляющему входу стабилизаего в среднее положение и двумя при- тора напряжения. Я сибзмигисло. й маем но уара 8 жИзобретение относится к автоматическому и дистанционному управлению выемочными, проходческими и другими горными машинами с гидроприводом.Известен исполнительный механизм системы автоматического и дистанцион. ного управления комбайнов 1 ГШ, КШ-ЗМ - гидрораспределитель РПс электромагнитным приводом во взрывобезопасном исполнении 1 .1 ООднако повреждения кабеля, соеди. няющего взрывобезопасные корпуса РПй его источника питания при эксплуатации в шахтах, опасных па газуи пыли, создают опасность об служивающему персоналу.Известен гидрораспределитель с электромагнитным приводом.РП 2, обмотки электромагнитов которого обра ботаны специальным блоком искроэащиты. Исполнительный механизм гидро- распределителя состоит из распределительного элемента с блоком установки его в среднее положение, бло ка искрозащиты, двух приводных электромагнитов, одны выводы которых объединены между собой, а другие соединены с первым и вторым выходами блока искроэащиты, соответствующие входы которого через развязывающие элементы подключены к вводным клеммам 2.Однако в условиях работы системы управления по нагрузке и при небла- З 5 гоприятных сочетаниях его времени отключения и времени перестановки .статора гидронас оса происходит быстрая выработка ресурса. В первом случае вблизи зоны нечувствительности по току регулятора нагрузки, алгоритм работы которого такой, что с уменьшением рассогласования длительность управляющих. импульсов уменьшается, исполнительный механизм успева 45 ет следить за случайными изменениями тока, а во втором " возможно возникновение автоколебаний по скорости подачи. Увеличенное время отключения обусловлено влиянием искрозащитиых шунтов и его невозможно существенно уменьшить эа счет принятых конструктивных мер (немагнитная прокладка, Дополнительная пружина в стопе), Подача в рабочую или дополнительную 55 обмотки кратковременного импульса противоположной полярности существенно усложняет распределитель. Целью. изобретения является увеличение срока службы исполнительного механизма за счет обеспечения определенного времени включения и отключения при искробезопасности его цепей.Указанная цель достигается тем,что исполнительный механизм системы автоматического управления горными маикнами, содержащий распределительный элемент с блоком установки его в среднее положение и двумя приводными злектромагнитаьв, одни выводы которых объединены между собой, а другие соединены с первым и вторым выходами блока искрозащиты, соответствующие входы которого через развязывающие элементы подключены к вводным клеммам, дополнительно снабжен стабилизатором напряжения и блоком ИЛИ, при этом стабилизатор напряжения включен между третьим выходом блока искрозащиты и объединенными межу собой обмотками электромагнитов, входы блока ИПИ подключены к вводным леммам, а выход - к управляющему вхо ду стабилизатора напряжения.На чертеже приведена приципиальная ,электрогидравлическая схема устройства.Исполнительный механизм содержит распределительный элемент 1, блок 2 установки распределительного элемента в среднее положение, блок 3 искрозащиты, два приводных электро" магнита 4 и 5 развязывающие элементы (диоды) 6 и 7. Одни выводы электро" магнитов соединены между собой, другие - соединены с первым и вторым выходами блока искрозащиты, соответствующие входы которого через диоды б и 7 подключены к вводным . клеммам. Стабилизатор 8 напряжения включен между третьим выходом блока искроэащиты и объединенным выводом обмоток электромагнитов, входы диод- ного блока ИЛИ 9 подключены к вводным клеммам, а выход - к управляющему входу стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения образован двумя последовательно соединенными стабилитронами 10 и 11, причем параллельно стабилитрону 11 включен ключ на транзисторе 12.Диоды блока ИЛИ выбираются с требуемым запасом но прямому току и обратному напряжению, а соответствующая конструкция обеспечивает его механическую неновреждаемость. Напряжение питания подается на вводные клеммы 13-14 или 15-14 в зависимости от требуемого изменения скорости подачи комбайна.Устройство работает следующим образом.Исполнительный механизм коммутируют, подавая или снимая с выхода регулятора режимов очистного комбайна напряжение источника питания 10 электромагнитов. В системах автоматического управления выевочными горными машинами используются регуляторы с релейным выходом, причем релей" ный элемент обладает как зоной нечувствительности, так и гистерезисом. Вследствие симметрии схемы рассмотрим работу устройства при перемещении распределительного элемента толь ко в одну сторону. Подав напряжение на вводные клеммы 13-14, замыкают ключ на транзисторе 12, так как при этом на управляющий вход стабилизатора 8 поступает высокий потенциал с выхода блока 9, который через ре зистор подается на базу транзистора 12 и открывает его. Напряжение стабилизатора принимает низкий уровень, что достигается выбором величины напряжения стабилизации стаби -30 литрона 10 намного меньшей, чем ста 1 билитрона 11. Искробезопасность при включении исполнительного механизма обеспечивается искробезопасностью источника питания. Ток обмотки электр ромагнита 4.нарастает со скоростью пропорциональной разности между напряженнем источника питания и суммой напряжений на диоде 6 и стабилитрона 10. Величина этой суммы выбирается из условия требуемого удлинения40 времени срабатывания при одновременном обеспечении достаточной величины коэффициента запаса по току срабатывания. Электромагнит, включаясь, пере мещает распределительный элемент, ко.45 торый соответствукщим образом коммутирует потоки жидкости в выходных каналах исполнительного механизма,В результате исключаются лишние 59 перемещения распределительного элемента, вызванные поступлением слишком кратковременных импульсов из-за особенностей работы регулятора режимов. При нахождении тока электродви- .55 гателя вблизи зоны нечувствительности в соответствии с алгоритмом работы регулятора с уменьшением рассогласо 1120101 4вания по току длительность управляющих импульсов уменьшается н исполнительный механизм отрабатывает случайные изменения тока. Поэтому, учитывая свойство самовыравнивания объ-екта и некритичность системы управления, в. которой применяется данныйисполнительный механизм, к динами"ческой точности отработки, управляющее воздействие при этом можно снять,В предлагаемом устройстве это осуществлено введением требуемой задержкина срабатывание. Тем самым достигает- .ся повышение срока службы исполнительного механизма,При отключении исполнительногомеханизма снимается напряжение свводных клемм 13-14. Это вызываетразмыкание ключа транзистора 12, появление на выходе стабилизатора напряжения высокого уровня и возникновение электродвижущей силы самоиндукции, величину которой задают суммой напряжений стабилизации стабиличъронов 10 и 11 и которая определяетскорость уменьшения тока в обмотке,Этот ток, уменьшаясь, достигаеттакой величины, что под воздействиемпружин блока 2 распределительныйэлемент возвращается в среднее положение. При этом напорная магистральзапирается, а каналы управления гидронасосом соединяются со сливом.Величину высокого уровня напряжения стабилизатора выбирают из условия, чтобы время отключения исполнительного механизма соответствоваломаксимальной тОчности отработки. Это(позволяет уменьшить количество егосрабатываетй по сравнению с известным устройством как за счет увеличения точности отработки при дистанционном управлении, так как и за счетисключения возможности автоколебанийв автоматическом режиме,В предлагаемом устройстве достижение требуемого времени включенияи отключения исполнительного механизма осуществлякется за счет использования общего стабилизатора на двеобмотки, Однако нежелательного увеличения времени отпускания в случае,когда одна из обмоток отключается,а другая в это время включается,не происходит, так как такой режимневозможен, если регулятор исправен.Использование стабилизатора напряжения с двумя значениями выходноЗаказ 7714/25 Тираж 912Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Рауаская наб., д, 4/5Филиал ППП"Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 го напряжения позволит наряду с достижением требуемых временных характеристик не разрабатывать специальный, а использовать серийно выпускаемый искробезопасный источник питания.Изобретение позволяет согласовать быстродействие исполнительного механизма с динамикой работы системы автоматического управления режимамигорных мазан при одновременном обеспечении искробезопасности. Это предотвращает возникновение автокопебаний 3 и вызванную имн быструю наработкуресурса, а также уменьщает общеечисло срабатываний исполнительногомеханизма, т.е. повыюает его срокслужбы.